一种基于线性链条件随机场的融合室内定位方法

摘要

本发明公开了一种基于线性链条件随机场的融合室内定位方法，该方法在进行室内定位前，需建立三个地图：1、室内地磁指纹地图，根据室内地图规划，使用连续采集地磁强度的方法建立；2、BLE地标地图，根据室内地图规划，在人员密集处和必经处部署BLE设备，调整信号发射功率及地标通信范围的大小，进行构建；3、室内无线射频信号强度指纹地图，采用网格状的指纹点规划，在室内均匀部署指纹采集点，根据指纹采集点采集的数据进行构建。进行室内定位时，利用线性链条件随机场模型，分别将上述的三个地图建立相应的特征函数，根据不同的特征函数，利用改进的迭代尺度法对模型进行训练，并利用维特比算法实现定位位置的预测，具有很好的普适性和鲁棒性。

主权项

一种基于线性链条件随机场的融合室内定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获取室内地图，根据室内地图规划室内地磁指纹采集路径，通过采集路径采集室内地磁指纹，构建室内地磁指纹地图，根据室内地磁指纹地图中室内地磁强度变化趋势构建地磁特征函数；所述地磁特征函数公式t₁为：$t_1(Y_t,X_t^M)=(Y-{\mu }_t^M){\left({\Sigma }_t^M\right)}^{-1}{(Y-{\mu }_t^M)}^T,$其中，Y_t表示t时刻对应的定位位置坐标，表示t时刻的观测变量和分别表示根据t到t‑1时刻之间的室内地磁强度变化趋势所计算得到的定位位置坐标的均值、协方差；步骤2，根据步骤1获取的室内地图，在室内人员密集之处和必经之处部署BLE设备，构建BLE地标地图，根据BLE设备的RSSI值构建地标信号峰值函数；所述地标信号峰值函数公式t₂为：$\begin{array}{c}{t}_2(Y^P,{X_t}^P)=\left\{\begin{array}{cc}1,& \begin{array}{cc}if& Y^P={X_t}^P\end{array}\\ 0,& otherwise\end{array}\right.\\ {X_t}^P=\max (X_{t-i},X_{t+i})\end{array},$其中，Y^P表示BLE设备的RSSI峰值对应的定位位置坐标，X_t‑i、X_t+i分别表示在t‑i、t+i时刻采集得到的RSSI值，i表示采集间隔；步骤3，根据步骤1获取的室内地图，以网格状的形式在室内均匀采集无线射频信号强度指纹，构建无线射频信号强度指纹地图，根据无线射频信号强度指纹构建信号指纹特征函数；所述信号指纹特征函数公式t₃为：$t_3({Y_t}^R,{X_t}^R)=-({Y_t}^R-{{\mu }_t}^R){\left({\Sigma }_t^R\right)}^{-1}{({Y_t}^R-{{\mu }_t}^R)}^T,$其中，Y_t^R表示t时刻X_t^R对应的定位位置坐标，X_t^R表示t时刻的观测变量μ_t^R和μ_t^R、分别表示利用BLE指纹定位算法计算得到的定位位置坐标的均值、协方差；步骤4，建立线性链条件随机场模型，并利用改进的迭代尺度法对该模型进行训练，得到该模型的参数，将步骤1‑步骤3构建的三个特征函数t₁、t₂、t₃代入线性链条件随机场模型，利用维比特算法进行定位位置坐标的计算。